DE3423354A1 - Process and gritting material to increase the grip on ice surfaces - Google Patents

Abstract

Process for increasing the grip on ice surfaces, using a granular gritting agent, in which the gritting agent is applied to the ice layer with simultaneous supply of heat in an amount such that the ice surface thaws on the surface up to a depth which is less than the mean particle size of the gritting agent. The gritting agent is scattered in a preheated state onto the ice surface, or is applied together with a substance reacting with moisture in an exothermic reaction. Finely ground calcium carbide or burnt lime (CaO) is used as a substance reacting exothermically with moisture, where the gritting agent can have the form of pellets, of a particle size between 0.5 and 1.5 mm, containing the additives and a binder.

Description

Verfahren und Streumaterial zur Procedure and litter for

Erhöhung der Griffigkeit von Eisflächen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein granulatförmiges Streumaterial zur Erhöhung der Griffigkeit von Eisflächen unter Verwendung eines körnigen Streumittels, beispielsweise Sand, Schmelzkammerschlacke oder dgl.Increasing the grip of ice surfaces The invention relates to a method and a granular litter material to increase the grip from ice surfaces using a granular grit, e.g. sand, Melting chamber slag or the like.

Die mit der Winter streuung der Verkehrswege im Zusamenhang stehenden Probleme erscheinen nach wie vor ungelöst. Das heute für diesen Zweck im allgemeinen eingesetzte Streusalz ist bekanntlich Ursache einerseits für erhebliche Vegetationsschäden im unmittelbaren und - aufgrund von Verwehungen und anderweitigen Verschleppungen - auch weiteren Umfeld der Verkehswege, andererseits für unübersehbare Korrosionsschäden an den Fahrzeugen und schließlich Frostaufbruchschäden an den Straßen selbst. Hinzu kommt, daß durch die Salzstreuung auch nur eine sehr kurzfristige Wirkung erzielt wird, da die mittels Streusalz aufgetaute Eisschicht je nach aufgebrachter Salzkonzentration relativ kurzfristig wieder gefriert. Those related to the winter distribution of traffic routes Problems still seem unsolved. Today for this purpose in general The road salt used is known to be the cause of considerable damage to vegetation in the immediate and - due to drifts and other carry-overs - also further surroundings of the traffic routes, on the other hand for obvious corrosion damage on the vehicles and finally frost damage on the roads themselves comes that the salt spreading only has a very short-term effect because the layer of ice thawed by means of road salt depends on the salt concentration applied freezes again relatively briefly.

Es besteht demgemäß das Bestreben, im Rahmen der Winterstreuung wieder verstärkt die üblichen Streumittel bzw. ihre Substitute einzusetzen, nämlich Sand, Schmelzkammerschlacken, Hochofenschlackensande oder aufbereiteten Naturstein (Splitt), die als mineralische Materialien nicht die mit der Salzstreuung verbundenen Umweltschäden verursachen. Sie haben jedoch den Nachteil, daß sie einerseits - verstärkt mit zunehmender Korn- größe - durch Verschleuderung - im Fahrbetrieb unmittelbar mechanische Schäden bis hin zu Verkehrsgefährdungen durch Zerstörung der Windschutzscheibe eines nachfahrenden Fahrzeuges verursachen, wobei das Streumittel durch die Verschleuderung bereits nach relativ kurzer Zeit von der Straße abgetragen wird und damit seine Wirksamkeit verliert. Dies ist die Ursache dafür, daß das Streumittel bei der üblichen trockenen Verstreuung zur Erzielung einer längerfristigen Wirksamkeit in einer Menge verstreut werden muß, die Glatteisstreuung übersteigenden Menge verstreut werden muß, die über der für den eigentlichen Zweck erforderlichen Menge liegt. Accordingly, there is an effort to return to the winter spread to increasingly use the usual grit or their substitutes, namely sand, Smelting chamber slag, blast furnace slag sand or processed natural stone (chippings), as mineral materials, not the environmental damage associated with salt litter cause. However, they have the disadvantage that they on the one hand - intensified with increasing Grain- size - due to waste - immediately when driving mechanical damage through to traffic hazards due to the destruction of the windshield cause of a following vehicle, with the grit being thrown away is already removed from the road after a relatively short time and thus its Loses effectiveness. This is the reason that the spreading material with the usual dry sprinkling for long-term effectiveness in an amount must be scattered, the amount exceeding the ice scattering must be scattered must, which is above the amount required for the actual purpose.

Dies wiederum hat außer hohen Materialkosten einerseits wegen der Notwendigkeit häufigen Nachladens der Streufahrzeuge hohe Ausbringkosten und andererseits wegen der häufigen Verstopfung der Straßenabflüsse bzw. Versandung oder Versplittung der Straßenrandbereiche erhebliche Nachsorgekosten zur Folge.This in turn has high material costs on the one hand because of the The need for frequent reloading of the spreader vehicles and, on the other hand, high application costs because of the frequent clogging of street drains, silting up or splitting the roadside areas result in considerable aftercare costs.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und eines granulierten Streumaterials unter Verwendung eines körnigen Streumittels, durch die bei geringer Einsatzmenge eine längerfristige Wirksamkeit bei der Erhöhung der Griffigkeit der Eisfläche gewährleistet werden kann. Die Erfindung besteht darin, daß das körnige Streumittel unter gleichzeitiger Zuführung von Wärme zur Eisschicht in einer Menge aufgebracht wird, daß die Eisfläche oberflächig in einer unterhalb der mittleren Korngröße des Streumittels liegenden Dicke antaut. The aim of the present invention is to provide a method and a granulated litter using a granular litter, due to the long-term effectiveness of the increase when used in small quantities the grip of the ice surface can be guaranteed. The invention consists in that the granular grit with simultaneous supply of heat to the ice layer is applied in an amount that the surface of the ice surface in a below thaws the thickness of the mean grain size of the grit.

Durch die Erfindung ist ein Verfahren geschaffen, mit dessen Hilfe körniges Streumittel fest in die Oberfläche eingefroren wird dadurch, daß es teilweise - etwa hälftig - in die durch das Antauen gebildete Wasserschicht einsinkt und anschließen fest in die unter der Wirkung der Umgebungskälte wieder gefrierende Eisschicht einfriert. Das bei Verwendung körniger Streumittel übliche Verschleudern der Streumittelkörner in die Umgebungsflächen der Verkehrswege findet nicht statt, so daß die Einsatzmenge von 1/10 bis zu 1/15 der bisher üblicherweise eingesetzten Streumittelmenge verringert werden kann. Es wird somit bei Verbesserung der Wirksamkeit eine wesentliche Verringerung der Material-, Ausbring- und Nachsorgekosten erzielt. The invention provides a method with the help of which granular grit is firmly frozen in the surface in that it partially - about half - sinks into the water layer formed by the thawing and connect firmly to the re-freezing under the effect of the ambient cold Ice sheet freezes. The usual waste of granular spreading material the grit grains in the areas surrounding the traffic routes do not take place, so that the amount used is from 1/10 to 1/15 of what has been commonly used up to now The amount of grit can be reduced. It will thus in improving its effectiveness achieved a significant reduction in material, removal and aftercare costs.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Streumittel vorgewärmt und im vorgewärmten Zustand auf die Eisfläche aufgestreut werden, welche Ausführungsform in den Fällen mit besonderem Erfolg eingesetzt werden kann, in denen im näheren Umgebungsbereich Abfallwärme etwa aus Kraftwerks- oder anderweitigen Industrieanlagen zur Verfügung steht. In one embodiment of the invention, the spreading means can be preheated and sprinkled on the ice surface in the preheated state, which embodiment can be used with particular success in those cases in which Surrounding area waste heat, for example from power plants or other industrial plants is available.

In einer anderen, insbesondere in Fällen, in denen ein ausreichendes Abfallwärmeangebot nict zur Verfügung steht, einsetzbaren Ausführungsform wird zweckmäßig das Streumittel zusammen mit einer mit Feuchtigkeit in exothermer Reaktion reagierenden Substanz aufgebracht, wobei je nach äußeren Umständen oder Einsatzmaterial zweckmäßig die Eisfläche vor dem Aufstreuen oder gleichzeitig mit dem Aufstreuen angefeuchtet wird. Hierbei kann die Feuchtigkeit gesondert durch vorgängiges Besprühen oder aber durch Zumischen zum Streumittel eingebracht werden. In another, especially in cases where a sufficient Waste heat supply is not available, usable embodiment is expedient the scattering material together with an exothermic reaction with moisture Substance applied, depending on the external circumstances or material used the ice surface is moistened before or at the same time as the sprinkling will. In this case, the moisture can be separated by prior spraying or else can be added to the spreading material by mixing.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann als die mit Feuchtigkeit exotherm reagierende Substanz feingemahlenes Caliumcarbid in einer Menge zwischen 1 und 10 Gew.-%, vorteilhaft zwischen 4 und 6 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an trockenem Streumittel eingesetzt werden, in welchem Falle es zur Erzielung der erwünschten Wirkung in den Fällen, in denen die Erhöhung der Griffigkeit von durch trockene Kälte entstandenen Eisflächen in Rede steht, zur Einleitung der Reaktion äußere Fremdfeuchtigkeit zugeführt werden muß. Es kann jedoch als die mit Feuchtigkeit exotherm reagierende Substanz auch gemahlener Branntkalk (CaO) in einer Menge zwischen 1 und 10 Gew.-%, vorteilhaft zwischen 2 und 4 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Streumittel, eingesetzt werden, in welchem Falle es in der Regel der Zugabe von Fremdfeuchtigkeit nicht bedarf. Bei Einsatz dieser Materialien tritt weiterhin der besondere Vorteil auf, daß aufgrund der exothermen Reaktion basische Reaktionsprodukte - Kalkmilch bezw. durch Umsetzung mit atmosphärischem Kohlendioxid Calciumcarbonat - entstehen, die nicht nur als natürliche mineralische Produkte keine Umweltbelastung darstellen sondern im Gegenteil der als Ursache der auftretenden Umweltschäden angesehenen Übersäuerung der Böden entgegenwirken. In one embodiment of the invention can be used as that with moisture exothermic reacting substance finely ground potassium carbide in an amount between 1 and 10% by weight, advantageously between 4 and 6% by weight, based on the total amount be used on dry grit, in which case it is used to achieve the desired effect in those cases where increasing the grip of through dry cold resulting ice surfaces is in question, to initiate the reaction external moisture must be supplied. However, it can be considered that with moisture exothermic reacting substance including ground quicklime (CaO) in an amount between 1 and 10% by weight, advantageously between 2 and 4% by weight, based on the total amount of grit, in which case it is usually the addition of External moisture is not required. If these materials are used, the particular advantage that, due to the exothermic reaction, basic reaction products - milk of lime or by reaction with atmospheric carbon dioxide calcium carbonate - arise that not only as natural mineral products do not pollute the environment rather, on the contrary, they are seen as the cause of the environmental damage that occurs Counteract acidification of the soil.

Das granulatförmige Streumaterial kann als Gemisch aus dem körnigen Streumittel und dem mit Feuchtigkeit exotherm reagieren den Zuschlagmaterial eingesetzt werden. Es kann jedoch auch in Form von die Zuschlagstoffe sowie ein Bindemittel enthaltenden Pellets einer Korngröße zwischen 0,5 und 1,5 mm Einsatz finden. Hierbei findet als Bindemittel vorteilhaft Kaolin in einer Menge zwischen 1 und 3 Gew.-% oder Kalkhydrat in einer Menge zwischen 5 und 15 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an trockenem Streumittel Verwendung. The granular litter material can be used as a mixture of the granular Litter and the exothermic reacting with moisture the aggregate material used will. However, it can also be in the form of the aggregate as well as a binder containing pellets with a grain size between 0.5 and 1.5 mm are used. Here kaolin is advantageously found as a binding agent in an amount between 1 and 3% by weight or hydrated lime in an amount between 5 and 15 wt .-%, based on the total amount of dry grit used.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger Beispiele erläutert. The invention is illustrated below with the aid of a few examples.

Beispiel 1: Die Masse des Eises beträgt je mm Schichtdicke und ml 917g. Es kann angenommen werden, daß eine effektive Bedeckung der Eisfläche von 5% zur Erzielung einer den Anforderungen genügenden Griffigkeit ausreicht. Da ein Anbauen der Eisfläche im unmittelbaren Umgebungsbereich des Sandkornes zur Erreichung des angestrebten Zweckes genügt, d.h. ein sich über die gesamte Fläche erstreckendes Antauen der Eisfläche nicht erforderlich ist, werden je 1000 m2 zu streuender Straßenfläche jeweils etwa 2,5 kg Calciumcarbid und 90 kg Sand - nach Anfeuchtung - nacheinander auf die Straße aufgebracht. Aufgrund der mit dem Sand eingebrachten Feuchigkeit wird die exotherme Reaktion ausgelöst, durch die auf der Eisfläche Wasserflecken gebildet werden, in denen die Sandkörner teilweise versinken.Example 1: The mass of the ice is per mm layer thickness and ml 917g. It can be assumed that an effective ice surface coverage of 5% is sufficient to achieve a grip that meets the requirements. There a Cultivation of the ice surface in the immediate vicinity of the grain of sand to achieve this the intended purpose is sufficient, i.e. one that extends over the entire area Thawing of the ice surface is not necessary, there will be 1000 m2 of road surface to be scattered each about 2.5 kg calcium carbide and 90 kg sand - after moistening - one after the other upset on the street. Because of the moisture brought in with the sand the exothermic reaction is triggered by the water stains on the ice surface are formed, in which the grains of sand partially sink.

Nach Beendigung der exothermen Reaktion erfolgt Gefrieren der Wasserflecken, wobei die Sandkörnchen in die Fläche einfrieren. Es entsteht eine rauhe griffige Oberfläche mit herausragenden, fest in die Eisschicht eingebundenen Sandkörnern.After the exothermic reaction has ended, the water stains freeze, whereby the grains of sand freeze into the surface. The result is a rough, non-slip finish Surface with protruding grains of sand firmly embedded in the ice layer.

Beispiel 2: Es werden 90 kg Sand je 1000 m2 zu streuender Fläche mittels heißer Verbrennungsgase auf ca 90" C erwärmt und anschließend verstreut. Der erhitzte Sand taut aufgrund seines Streudruckes die Eisoberfläche unter Bildung einzelner Wasserflecken auf. Nach Gefrieren der Wasserflecken resultiert eine rauhe griffige Oberfläche mit festeingebundenen, über die Eisfläche hinausragenden Sandkörnchen.Example 2: 90 kg of sand per 1000 m2 of area to be scattered are applied using hot combustion gases heated to about 90 "C and then scattered. The heated Due to its scattering pressure, sand thaws the surface of the ice, forming individual ones Water stains on. After the water stains freeze, the result is a rough, non-slip finish Surface with firmly bound grains of sand protruding above the ice surface.

Beispiel 3: Es werden etwa 90 kg Sand mit 2,8 kg fein gemahlenem Kalk innig vermischt und auf dem Pelletisierteller zu Granulat einer mittleren Korngröße von 1 mm granuliert. Durch die gemeinsame Pelletisierung ist aufrund der exothermen Reaktion des Kalkes mit der im Eis enthaltenen Feuchtigkeit ein fleckenförmiges Antauen der Eis fläche jeweils im unmittelbaren Umgebungsbereich der Sandlörner gewährleistet. Es entsteht ebenfalls trotz der geringen Einsatzmenge an mineralischem Streumittel eine rauhe Oberfläche mit großer Griffigkeit.Example 3: There are about 90 kg of sand with 2.8 kg of finely ground lime intimately mixed and placed on the pelletizing plate to form granules of a medium grain size granulated by 1 mm. The joint pelletization is due to the exothermic Reaction of the lime with the moisture contained in the ice forms a speckle Thawing of the ice surface in the immediate vicinity of the Sandlörner guaranteed. It also arises despite the small amount of mineral used Grit has a rough surface with good grip.

Claims (9)

Patentansprüche 1. Verfahren zur Erhöhung der Griffigkeit von Eisflächen unter Verwendung eines körnigen Streumittels, dadurch gekennzeichnet, daß das Streumittel unter gleichzeitiger Zuführung von Wärme zur Eisschicht in einer Menge aufgebracht wird, daß die Eisfläche oberflächig in einer unterhalb der mittleren Korngröße des Streumittels liegenden Dicke antaut. Claims 1. A method for increasing the grip of ice surfaces using a granular spreading medium, characterized in that the spreading medium applied with simultaneous supply of heat to the ice layer in an amount is that the surface of the ice surface in a below the mean grain size of the Thaw the spreading thickness. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streumittel vorgewärmt und im vorgewärmten Zustand auf die Eisfläche aufgestreut wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the scattering means is preheated and sprinkled on the ice surface in the preheated state. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streumittel zusammen mit einer mit Feuchtigkeit in exothermer Reaktion reagierenden Substanz aufgebracht wird. 3. The method according to claim 1, characterized in that the scattering means together with a substance that reacts with moisture in an exothermic reaction is applied. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisfläche vor dem Aufstreuen oder gleichzeitig mit dem Auf streuen angefeuchtet wird. 4. The method according to claim 3, characterized in that the ice surface is moistened before sprinkling or at the same time as sprinkling. 5. Granulatförmiges Streumaterial zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer mit Feuchtigkeit exotherm reagierenden Substanz. 5. Granular litter for carrying out the process according to claims 1 to 4, characterized by a content of one with moisture exothermic reacting substance. 6. Granulatförmiges Streumaterial nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Gehalt an feingemahlenem Caliumcarbid in einer Menge zwischen 1 und 10 Gew.-%, vorteilhaft zwischen 4 und 6 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an trockenem Streumittel. 6. Granular litter according to claim 5, characterized by a content of finely ground potassium carbide in an amount between 1 and 10% by weight, advantageously between 4 and 6% by weight, based on the total amount of dry Grit. 7. Granulatförmiges Streumaterial nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Gehalt an gemahlenem Branntkalk (CaO) in einer Menge zwischen 1 und 10 Gew.-%, vorteilhaft zwischen 2 und 4 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Stretrmittel. 7. Granular litter according to claim 5, characterized by a content of ground quicklime (CaO) in an amount between 1 and 10% by weight, advantageously between 2 and 4% by weight, based on the total amount of disrupting agent. 8. Granulatförmiges Streumaterial nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Streumittel die Form von die Zuschlagstoffe sowie ein Bindemittel enthaltenden Pellets einer Korngröße zwischen 0,5 und 1,5 mm aufweist. 8. Granular litter according to one of claims 5 to 7, characterized in that the grit takes the form of the aggregates as well a binder-containing pellets with a grain size between 0.5 and 1.5 mm. 9. Granulatförmiges Streumaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pellets als Bindemittel Kaolin in einer Menge zwischen 1 und 3 Gew.-% oder Kalkhydrat in einer Menge zwischen 5 und 15 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an trockenem Streumittel enthalten. 9. Granular litter according to claim 8, characterized in that that the pellets as a binding agent kaolin in an amount between 1 and 3 wt .-% or Lime hydrate in an amount between 5 and 15% by weight, based on the total amount contained in dry grit.